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岩石力学与工程学报2002年1月 关于锚杆 定时炸弹 问题的讨论 答郭映忠教授 Contents 锚杆 定时炸弹 问题的提出 2000年5月8 10日 边坡灾害及其防治研究会 在香港召开 鉴于我国在20世纪60年代以来各类工程中使用了大量锚杆 70年代以后使用了许多锚索 这些锚杆 锚索的先进性 可靠性 经济性无可怀疑 问题是 在用作永久支护的无数工程中 它们的使用寿命究竟有多长 会否有一天寿终正寝 成为工程中的 定时炸弹 使工程毁于一旦 现场取样调查结果 对现场调查的分析 1 地下工程中以普通水泥砂浆为锚杆注浆材料时 其碳化速度甚缓 可不考虑握裹层碳化对锚杆锈蚀的影响 2 锚杆杆体须对中放置 以保证握裹层厚度 其较薄或无砂浆者 在渗漏水作用下均产生了不同程度的锈蚀 3 锚杆因各地环境条件 使用年限不同而具有不同的腐蚀速度 处于干湿交替或触水条件下锚杆腐蚀率为0 03 0 08mm a 承载力下降较大 裸露而不触水者为0 002 0 004mm a 承载力下降较少 握裹层质量好者8 12a无锈蚀 无砂浆的锚杆锈蚀严重 使用28a即已不能满足设计要求 实验室模拟实验 承载力损失率预测 当 r很小时 式 1 近似为 1 锚杆应力腐蚀实验结果 表二分析结果 1 握裹层开裂对锚杆的锈蚀规律为裂缝越宽其锈蚀面积及深度越大 2 掺有减水剂膨胀剂和阻锈剂的砂浆锚杆的平均锈蚀程度最轻普通硅酸盐水泥砂浆锚杆的最重而丙乳锚杆的则居中 3 对无涂层试件密闭潮湿条件下均无锈蚀永久浸泡试件锈蚀程度高于干湿交替试件 4 对有涂料试件环氧沥青涂料试件潮湿条件下无锈蚀干湿交替条件下锈蚀面积大于永久浸泡试件 5 丙乳试件潮湿条件下锈蚀面积小于相应的干湿交替试件但锈蚀深度则大于后者 裸露锚杆腐蚀速度实验结果 研究表明 1 在永久浸泡3种试件中锚杆体在弱酸性溶液中的平均腐蚀速度较规律地为中性和弱碱性中的2倍以上而在弱碱性溶液中的腐蚀速度又比在中性中的略高 2 置于密闭且空气相对湿度为100 条件下的锚杆其腐蚀速度仅为永久浸泡和干湿交替试件腐蚀速度的1 5左右 3 无论在何种实验环境中锚杆腐蚀量均随时间延长而增加腐蚀速度则随时间延长而减小 锚杆腐蚀速度 时间关系曲线 有涂料锚杆腐蚀实验结果 砂浆锚杆使用寿命 1 优质砂浆锚杆使用寿命 X为碳化深度 mm 为碳化深度系数 t为碳化龄期 a B为常数 b 0 4 0 6 砂浆锚杆使用寿命 2 施工质量不良砂浆锚杆使用寿命约50年 3 施工质量不良且环境恶劣时砂浆锚杆使用寿命约20 25年 结语 1 永久性 根本不存在 2 有必要对锚杆使用寿命问题作更深入 系统的研究 3 砂浆锚杆使用寿命问题具有普遍意义 4 对重大工程中锚杆 土钉 锚索
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